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"Vorrichtung zur Stoßsicherung in Streckenvortrieben
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des Berg- u. Tunnelbaus" v Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur Stoßsicherung in Streckenvortrieben des Berg- und Tunnelbaus, welche mit vorzugsweise
bogenförmigen, First-und Stoß segmente aufweisenden Rahmen nach Vorpfänden mit Hilfe
mehrerer in Fanghaken verschieblicher Vorpfändschienen zur Aufnahme der Firstsegmente
und Anbringung der Stoß segmente an die vorgepfändeten Firstsegmente ausgebaut und
mit Hilfe mehrerer an Vorpfändschienen angebrachter Stoßfänger vor dem Anbringen
der Stoßsegmente gesichert werden.
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Die Erfindung ist vorzugsweise geeignet, den aus Gründen der Vermeidung
von Unfällen durch Stein-und Kohlenfall vor allem von den für den Steinkohlenbergbau
unter Tage zuständigen Behörden neuerdings gestellten Forderungen nach erhöhter
Sicherheit im Streckenvortrieb und in Auf- und Abhauen zu genügen.
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Dazu ist es bislang lediglich bekannt, die eingangs bezeichneten Maßnahmen
zu treffen. Sie bestehen darin, bei lichten Streckenquerschnitten von mehr als 12
m2 statt der bislang üblichen zwei, nunmehr vier Vorpfändschienen mitzuführen und
mit llolzbohlen abzudecken,
die als Stoßfänger dienen. Eine solche
Vorrichtung ermöglicht nur einen geringen Mechanisierungsgrad und ist häufig unzureichend,
weil die Holzbohlen wenigstens teilweise wieder entfernt werden müssen, wenn die
Stoßsegmente an die vorgepfändeten Firstsegmente angebaut werden.
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Eine andere Vorrichtung bedient sich einer Mehrzahl von Moniereisen,
die in die gesamte Randzone des aufzusprengenden Streckenquerschnittes in spitzwinkling
zur Streckenrichtung gebohrten Löcher eingebracht werden. Diese Eisen haben ihre
Auflage vorn in der nach dem Sprengen noch stehenden Ortsbrust hinten auf dem zuletzt
zuletzt gestellten Streckenrahmen. Der Arbeitsaufwand für diese Vorrichtung ist
verhältnismäßig groß, denn der Abstand der zur Aufnahme der Moniereisen notwendigen
Bohrlöcher ist gering und vermindert sich bei ungünstiger Gebirgsbeschaffenheit
noch weiter.
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Eine solche Vorrichtung ist daher auf Verhältnisse beschränkt, unter
denen von vornherein mit einem Hereinbrechen der Gebirgsschichten in den Streckenquerschnitt
zu rechnen ist.
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Auch weitere Verfahren, welche mit vorgezogenen Steckverbundmatten
und Holzbohlenbelag auf seitlich vorgezogenen Stoßschienen arbeiten oder Kunststoffnetze
verwenden, die im Verlauf der Verzugarbeiten wieder gerafft werden, sind unzureichend,
da sie nur einen Schlagschutz gegen kleinere Gegenstände bieten.
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Schließlich sind Bohr- und Arbeitsbühnen bekannt.
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Diese Bühnen reduzieren zwar die Fallhöhe des Stein-und Kohlenfalls
aus dem Stoß, ermöglichen aber keine Verspannung, so daß ihre Schutzwirkung unzureichend
ist. Es kommt hinzu, daß in weiten Bereichen des Berg- und Tunnelbaus derartige
Bühnen aus räumlichen Gründen nicht einsetzbar sind, da eine Mindeslänge der Strecke
von ca. 35 m erforderlich ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit der Vorpfändeinrichtung
mitnehmbare und gegen Ausbrüche aus dem Stoß hinreichend widerstandfähige Stoßsicherung
zu schaffen, welche an jeder Stelle der Vorpfändung unter den Gebirgsstoß verbracht
werden kann, jedoch das Einbringen der Streckenrahmen nicht behindert und daher
bis zur Fertigstellung des endgültigen Ausbaus in ihrer den Schutz gewährleistenden
Stellung verbleiben kann.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die aus
Profilsegmenten bestehenden Stoßfänger an vor der Aufnahme der Firstsegmente längs
der Vorpfändschiene verschiebbaren und im Abstand voneinander an den Vorfändschienen
feststellbaren Konsolen angelenkt sowie ausschwenk- und arretierbar befestigt sind,
und daß an den benachbarten Konsolen nebeneinander angeordneter Vorpfändschienen
anbringbare Traversen als Verdrehsicherung der Vorpfändschienen dienen.
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Bei dieser Vorrichtung ist es infolge der Zuordnung der Stoßfänger
zu den Vorpfändschienen möglich, den freigelegten Gebirgsstoß nach dem Vorziehen
der
Vorpfändschienen mit den Stoßfängern unmittelbar zu unterfangen
und dadurch vorläufig zu sichern.
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Dabei ist die Zahl und Stellung der Stoßfänger grundsätzlich beliebig,
läßt sich also den jeweiligen Gebirgsverhältnissen anpassen. Da die Stoßfänger über
die unabhängig von den Firstsegmenten verschieblichen Konsolen mit den Vorpfändschienen
verbunden sind, brauchen sie nicht bei jedem Abschlag abgenommen und erneut angebracht
zu werden, sondern bleiben mit den Vorpfändschienen verbunden.
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Hierdurch ist ein hoher Mechanisierungsgrad erreichbar, so daß die
Leitung im Streckenvortrieb nicht beeinträchtigt wird. Die Verdrehsicherung der
Vorpfändschienen verfolgt den Zweck, die im wesentlichen aus den Vorpfändschienen
und den Stoßfängern bestehende Gesamtanordnung so weit zu versteifen, daß die von
der Vorpfändung insgesamt ausgehenden Kräfte einwandfrei auf die bereits stehenden
Ausbaurahmen übertragen werden konn Es ist deshalb in der Regel möglich, mit der
ohne Stoßsicherung vorhandenen Anzahl von Vorpfändschienen auszukommen.
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Vorzugsweise und gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die
neue Vorrichtung so ausgelegt, daß sie die für die Hereingewinnung des Streckenquerschnittes
während der Ausbauarbeit zu leistenden weiteren Vorbereitungsarbeiten, bei Hereingewinnung
des Streckenquerschnittes durch die Sprengarbeit das Bohren der First- und Stoßsprenglöcher
nicht behindert; dabei soll gleichzeitig eine Anpassung der Stoßfänger an den Verlauf
des Gebigsstoßes erreichbar sein. Gemäß der Erfindung ist deshalb vorgesehen, die
Längsachsen der profilierten Stoßfänger
und/oder der Traversen wenigstens
annähernd dem Verlauf der Stoßsegmente bzw. der Firstsegmente des Ausbaus anzupassen
bzw. entsprechend zu krümmen.
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Die Anpassungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung an unterschiedliche
Verhältnisse im Streckenvortrieb, auch an unterschiedlicheundjeweils auf Ausbau-tafeln
zu vermerkende Ausbauregeln wird weiter dadurch erhöht, daß gemäß einem anderen
Merkmal der Erfindung die Traversen und/oder die Stoßfänger längenveränderlich sind.
Diese Längenveränderbarkeit der Traversen ermöglicht die Herstellung der jeweils
richtigen Relativstellungen der Vorpfändschienen zueinander unabhängig von der Stellung
der Vorpfändhaken. Die Längenveränderlichkeit der Stoßfänger gestattet es, der oft
unterschiedlichen Ausbruchneigung des Gebirgsstoßes tcchnung zu tragen, indem die
Stoßfänger verlängert oder verkürzt werden.
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Schließlich ermöglicht die erfindungsgemäße Stoßsicherung auch die
an sich bekannte und zunehmend wichtiger werdende Sicherung der Ortsbrust. Dazu
ist vorgesehen, daß wenigstens eine der Traversen mehrere im Abstand voneinander
angeordnete Gelenkkonsolen zur Anbringung von Stoßfängern an der Ortsbrust aufweist.
In der Regel wird man die der Ortsbrust nächste Traverse so ausbilden und erhält
dann einen Schirm, der wenigstens die aus den oberen Bereichen des Stoßes ausbrechenden
Gegenstände zurückhält.
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Die Einzelheiten, weiteren merkmale und andere Vorteile der Erfindung
ergeben ich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
anhand der Figuren in der Zeichnung; es zeigen: Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung
am Beispiel eines bogenförmigen Streckenausbaus, wie er im Streckenvortrieb des
Untertagesteinkohlenbergbaus häufig verwendet wird, Fig. 2 eine Draufsicht auf den
Gegenstand der Fig. 1, Fig. 3 den Gegenstand der Fig. 1 in Seitenansicht, Fig. 4
eine perspektivische Darstellung des in den Fig. 1 bis 3 wiedergegebenen Gegenstandes,
Fig. 5 eine der Konsolen in vergrößerter Darstellung und unter Wiedergabe von Teilen
im Schnitt Fig. 6 eine Draufsicht auf den Gegenstand der Fig. 5.
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Die in den Figuren 1 bis 4 teilweise wiedergegebene Strecke ist mit
Hilfe dreiteiliger Rahmen ausgebaut, die im vorgeschriebenen Abstand voneinander
gesetzt und anschließend mit einem nicht dargestellten Verzug versehen werden. Der
Verzug kann in bekannter Weise aus Drahtverzugmatten und Handsteinen bestehen, die
zwischen die Drahtverzugmatten und den bei 1 und 2 wiedergegebenen Gebirgsstoß eingebracht
werden.
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Dementsprechend weist jeder Streckenrahmen je ein dem Gebirgsstoß
1 zugeordnetes Stoßsegment 3, ein weiteres dem Streckenstoß 2 zugeordnetes Stoßsegment
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sowie ein Firstsegment 5 auf, das auch zweiteilig sein kann.
Die Verbindung der Segmente untereinander ist nicht wiedergegeben, weil sie für
die Anwendbarkeit der erindungsgemäDen Stoßsicherung ohne Belang ist.
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Zum Vorpfänden des z.B. in Schießarbeit aufgefahrenen Ortes 6 dienen
zwei parallele Vorpfändschienen 7 bzw. 8, die in nicht dargestellten Vorpfändhaken
an den bereits stehenden Bauen befestigt sind und die mit 10 - 13 bezeichneten Rahmen
untergreifen, welche vor dem Abschlag bereits gesetzt waren. 14 bezeichnet denjenigen
Streckenrahmen, der nach dem Vorziehen der beiden Vorpfändschienen 7 und 8 von diesen
nicht mehr untergriffen wird. An den Vorpfändschienen sind unter sich gleiche Konsolen
16 und 17 in paarweiser Anordnung vorgesehen. Jedes Konsolenpaar dient zur Anbringung
einer Anordnung, die in Fig. 1 allgemein mit 18 bezeichnet ist und gemäß dem dargestellten
Ausführungsbeispiel 5 mal vorhanden ist, was durch die Bezugszeichen 18 -angedeutet
ist. Die beschriebenen Anordnungen sind unter sich gleich, so daß es genügt, im
folgenden eine dieser Anordnungen näher zu beschreiben. Vorauszuschi-cken ist eine
Beschreibung der innerhalb der Anordnungen paarweise zu verwendenden Konsolen 16
und 17, die ihrerseits unter sich gleich sind und daher im Zusammenhang mit den
Darstellungen der Fig. 5 und 6 beschrieben werden: Die Vorpfändschiene 7 ist in
der Fig. 5 als Hohlprofil gezeichnet und hat dementsprechend einen unteren Flansch
23 und einen oberen Flansch 23
Der untere Flansch 23 dient zur
Führung bei Verschiebung der allgemein mit 24 in den Figuren 5 und 6 bezeichneten
Konsole längs der Vorpfändschiene 7. Die Konsole ist zu diesem Zweck zweiteilig
ausgebildet. Ein gabelförmiger Konsolenteil 25 hat eine Gelenkbuchse 27 und zwei
Gabelzinken 28 bzw. 29 mit je einer schlitzförmigen Ausnehmung 30 für einen Keil
31. Zwischen die Gabel aus den beiden Zinken 28 und 29 paßt ein Vorsprung 26 des
anderen allgemein mit 33 bezeichneten Konsolenteils. Im Vorsprung 26 befindet sich
eine den Spannkeil 31 aufnehmende öffnung. Der Vorsprung 26 bildet eine Baueinheit
mit einer weiteren Gelenkbuchse 32, die zusammen mit dem Vorsprung 26 die ihr zugeordnete
Seite des Flansches 23 in den anschließenden Stegbereich der Vorpfändschiene 7 umfaßt,
wie dies aus Fig. 5 ersichtlich ist. Entsprechend umfassen die beiden Gabelzinken
28 und 29 den gegenüberliegenden Steg der Vorpfändschiene 7 in dem sich an den Flansch
anschließenden Bereich.
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Die Gelenkbuchsen nehmen je einen Gelenkzapfen 34 bzw. 35 auf, die
im Schnitt und in abgebrochener Darstellung wiedergegeben sind. Eine der Gelenkbuchsen
hat zur formschlüssigen Verbindung mit zugeordneten Teilen der Stoßfänger eine Zahnung
37. Die Buchse 32 ist wiedergegeben , jedoch ohne Zahnung ausgebildet.
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Der Zahnung 37 entspricht eine Zahnung 38 an einem Zahnkranz 39,
der sich nur über einen Sektor der Zahnung 7erstreckt und an einer Platte 40 befestigt
ist, die auf ihrer Seite 41 ein stoßfängerbildendes Profilsegment 42 trägt. Das
Profil ist ein
I-Profil, wie es für Ausbauzwecke verwendet wird.
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Das Profil 42 ist deshalb so angeordnet, daß eine seiner Hauptachsen
ortogonal zum Stoß verläuft.
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Auf der gegenüberliegenden Seite 36 trägt die Platte 40 je einen Gabelzinken
43 bzw. 44, und die beiden Gabelzinken 43 und 44 bilden eine weitere Buchse 45 zur
Vervollständigung des Zapfengelenkes, das allgemein mit 46 bezeichnet ist, die Verschwenkung
des Profilsegmentes 42 um die Gelenkachse 47 um einen begrenzten Drehwinkel und
die Feststellung des Stoßfängers 42 in einer gewählten und durch die Zahnung 37,
38 bestimmten Stellung gestattet.
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Die am anderen Teil 33 ausgebildete Gelenkbuchse 32 des Zapfengelenkes
48 dient zur Anbringung eines teleskopierbaren Abschnittes 49 einer noch näher zu
erläuternden Traverse. Das Teil 49 ist jedoch wie der Stoßfänger 42 mit entsprechenden
Teilen versehen, wobei lediglich der Zahnkranz 39 fortgelassen ist. Die vorhandenen
Teil sind dementsprechend mit den gleichen Bezugszeichen versehen, an denen jedoch
ein Indexstrich angebracht ist. Infolgedessen bilden die Gabelzinken 43' und 44'
die zweite Gelenkbuchse 45' für das Zapfengelenk 46' mit der Achse 47'.
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Die Gelenkachsen 47, 47' verlaufen parallel, und die Teile 42 und
42' fluchten miteinander.
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Jede der beschriebenen Anordnungen 18 - 22 besteht somit aus je einem
Stoßfänger 42, 52 und einer Traverse 49 aus den beiden teleskopierbaren Teilen 42'
und 53. Die Teile 42' und 53 sind in verschiedenen ausgezogenen Stellungen durch
einen sie durchdringenden
Sperrbolzen gegen Verschiebungen zu sichern.
Auch die Traversen 42 und 52 können aus teleskopierbaren Teilen bestehen, was jedoch
nicht dargestellt ist.
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Die in der vorderen Anordnung 18 vorhandene Traverse 49 besitzt mehrere
Gelenkbuchsen 55 - 58 für Bolzengelenke 55 - 58, die wie das beschriebene Gelenk
46 ausgebildet sind, und zur Anbringung von weiteren Stoßfängern 59 - 62 verwendet
werden, die zusammen mit einem sie verbindenen und allgemein mit 63 bezeichneten
Drahtverzug eine Sicherung 64 für die Ortsbrust 65 bilden. Auf die Stoßfänger 42
benachbarter Anordnungen 18 - 22 könnten ganz oder teiweise mit Drahtverzug wie
bei 66 beispielsweise dargestellt verbunden sein.
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Bei Streckenvortrieb wird die beschriebene Sicherung wie folgt eingesetzt:
Nach Abtun eines Abschlages werden zunächst die beiden Vorpfändschienen 7 und 8
in das Ort 6 vorgeschoben, wobei die Stoßfänger 42 durch Betätigen der Gelenke nach
Innen geschwenkt sind und auf diese Weise zusammen mit den Vorpfändschienen an den
bereits stehenden Bauen 10 - 14 vorbeigebracht werden können.
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Sobald die Vorpfändschienen weit genug ausgezogen sind, werden sie
in ihren nicht dargestellten Haken festgelegt. Sie bilden nunmehr das Widerlager,
das die von der Sicherung aufgenommenen Kräfte auf die bereits stehenden Baue übertragen
kann.
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Nunmehr werden die Anordnungen 18 - 22 nach Lösen der
Keile
31 in den Konsolen 24 längs der Vorpfändschienen 7, 8 jeweils in eine Stellung vorschoben,
die bei gleichmäßigem Gebirgsstoß einem vorgegebenen Abstand der Anordnungen 13
- 22 entspricht, bei unterschiedlich zum Ausbruch neigendem Gebirgsstoß jedoch so
gewählt ist, daß die Stoßfänger 42 an der am meisten gefährdeten Ausbruchstelle
stehen. Durch Festschlagen der Keile 31 wird die dementsprechend gewählte Stellung
der Anordnungen 18 - 22 fixiert. Gegebenenfalls werden die Teleskope der Traversen
49 verändert.
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Danach werden die Stoßfänger 42 nach oben geschwenkt.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Stoßfänger 42 gekrümmt
entsprechend dem Verlauf der Stöße 1 und 2. Infolgedessen entspricht der Verlauf
der Stoßfänger und der ebenfalls gekrümmten Traversen 49 der Krümmung des Streckenquerschnittes.
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Auf diese Weise wird eine ausreichende Sicherheit gegen herabfallende
Gegenstände erreicht, die auch infolge des Verbundes der Anordnungen 18 - 22 mit
den Vorpfändschienen 7 und 8 hinreichend widerstandsfähig ist, um die auftretenden
Kräfte auf den bereits stehenden Ausbau zu übertragen. Das gilt auch für die durch
Betätigung der Zapfen-gelenke55-ian die Ortsbrust 65 angeschwenkte Ortsbrustsicherung
aus den Stoßfängern 59 - 62.
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Unter der von den Stoßfängern 42 und den Traversen 49 sowie den Stoßfängern
59 - 62 sowie gegebenenfalls dem Drahtverzug 63, 66 gebildeten Sicherung können
die weiteren Arbeiten ausgeführt werden. Dazu gehört
das Wegladen
des Haufwerkes, wobei bei teleskopierbaren Stoßfängern 42 das Ausziehen der Teleskope
entsprechend dem Fortschritt beim Wegladen des Haufwerkes vorgenomrnen wird.
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Die Firstsegmente werden wie üblich auf die Vorpfändschienen 7 und
8 aufgelegt, was am Beispiel des Streckenausbaues 9 gezeigt ist. Hierbei befinden
sich die Anordnungen 21 und 22 in dem Bereich zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Streckenbauen. Das ist nicht unbedingt erforderlich, weil die Anordnung so gewählt
ist, daß die Konsolen auch unter den aufliegenden Kappen angebracht sein können,
was sich aus den Figuren 5 und 6 ergibt.
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Sobald das Firstsegment des Streckenrahmens 9 aufgelegt ist, können
auch die anderen Firstsegmente aufgelegt und in üblicher Weise mit Verzug versehen
und mit Verfüllmaterial hinterfüllt werden. Entsprechend dem Fortschritt der Ladearbeit
können unter die Enden der Firstsegmente die Stoßsegmente 3 und 4 gesetzt werden.
Während dieser Arbeiten können die Stoßfänger 42 einschließlich ihres Drahtverzuges
66 in der gewählten Stellung verbleiben, da genügend Platz vorhanden ist, um die
Stoßsegmente 3 und 4 in ihre richtige Lage zu den Firstsegmenten zu bringen.
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Erst nach Fertigstellung des Ausbaus und gegebenenfalls erst beim
weiteren Vorziehen der Vorpfändschienen 7 und 8 oder beim Zurückziehen der Vorpfändschienen
vor der Sprengarbeit (zum Schutz gegen Beschädigung durch Zurückfließen des Haufwerkes)
müssen die Stoßfänger 42 zurückgeschwenkt werden, um sie an den stehenden Bauen
vorbeizubringen.